(57)【要約】      （修正有）【課題】軸方向規制を内輪とケージの干渉で行うフロートタイプのクロスグルーブ型等速自在継手の負荷容量を向上させる。【解決手段】対をなす内輪10のボール溝12a，12bと外輪20のボール溝22a,22bとの交差部に組み込んだボールと、内輪10と外輪20との間に介在してボールを同一平面に保持するケージ40とを有し、内輪10の外周面の最大径がケージ40の内周面の最小径より大きいクロスグルーブ型等速自在継手において、内輪10の外周面の幅方向両端部に、内輪10の幅中心を越えて所定距離オフセットさせた位置に曲率中心をもつ球面状部分16a,16bを設け、かつ、ケージ40の内周面に、幅方向中央部の円筒状部分44と、両端部の、ケージ40の幅中心から外側に所定距離オフセットさせた位置に曲率中心をもつ球面状部分46a,46bを設ける。【選択図】図１
2010255647.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
軸線に対して互いに逆方向に傾いたボール溝１２ａ、１２ｂを円周方向に交互に形成した外周面を有する内輪１０と、軸線に対して互いに逆方向に傾いたボール溝２２ａ、２２ｂを円周方向に交互に形成した内周面を有する外輪２０と、対をなす内輪１０のボール溝１２ａ、１２ｂと外輪２０のボール溝２２ａ、２２ｂとの交差部に組み込んだボール３０と、内輪１０と外輪２０との間に介在してボール３０を同一平面に保持するケージ４０とを有し、内輪１０の外周面の最大径がケージ４０の内周面の最小径より大きく、内輪１０の外周面の幅方向両端部に、内輪１０の幅中心を越えて所定距離オフセットさせた位置に曲率中心をもつ球面状部分１６ａ、１６ｂを設け、かつ、ケージ４０の内周面に、幅方向中央部の円筒状部分４４と、両端部の、ケージ４０の幅中心から外側に所定距離オフセットさせた位置に曲率中心をもつ球面状部分４６ａ、４６ｂを設けたクロスグルーブ型等速自在継手。
【請求項２】
ボールの数が１０個である請求項１のクロスグルーブ型等速自在継手。
【請求項３】
ボールの数が８個である請求項１のクロスグルーブ型等速自在継手。
【請求項４】
ボールの数が６個である請求項１のクロスグルーブ型等速自在継手。
【請求項５】
ボール溝の傾斜角が４°〜１０°である請求項２のクロスグルーブ型等速自在継手。
【請求項６】
ボール溝の傾斜角が６°〜１５°である請求項３のクロスグルーブ型等速自在継手。
【請求項７】
ボール溝の傾斜角が８°〜２０°である請求項４のクロスグルーブ型等速自在継手。
【請求項８】
自動車のプロペラシャフト用である請求項１から７のいずれか１項のクロスグルーブ型等速自在継手。
【請求項９】
自動車のドライブシャフト用である請求項１から７のいずれか１項のクロスグルーブ型等速自在継手。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
この発明は、自動車や各種産業機械の動力伝達装置で利用されるクロスグルーブ型等速自在継手に関する。
【背景技術】
【０００２】
ボールタイプの等速自在継手は、内側継手部材としての内輪と、外側継手部材としての外輪と、両者間に介在させた転がり部材としてのボールとそのボールを保持するケージで構成され、内輪と外輪との間で角度変位のみ可能な固定式と、角度変位のみならず軸方向変位も可能なしゅう動式に大別される。クロスグルーブ型等速自在継手はしゅう動式等速自在継手の一種である。
【０００３】
クロスグルーブ型等速自在継手は、対をなす内輪のボール溝と外輪のボール溝が軸線に対して互いに逆方向に傾いており、両ボール溝の交差部にボールを組み込んである。このような構造であるため、ボールとボール溝との間のがたつきを少なくすることができ、特に、がたつきを嫌う自動車のドライブシャフトやプロペラシャフトに多く用いられている。
【０００４】
図９に例示した従来例について説明すると、クロスグルーブ型等速自在継手は、内側継手部材としての内輪１１０と、外側継手部材としての外輪１２０と、転がり部材としての複数のボール１３０と、ボール１３０を保持するケージ１４０を具備している。
【０００５】
図１０（Ａ）に示すように、内輪１１０はリング状で、外周にボール溝１１２ａ，１１２ｂが形成してある。内輪１１０はスプライン（またはセレーション、以下同じ）孔１１８を有し、このスプライン孔１１８でシャフト１５０のスプライン軸１５２とトルク伝達可能に接続するようになっている。そして、シャフト１５０に形成した環状溝１５６に止め輪１５８を装着することにより、内輪１１０をシャフト１５０上に位置決めして固定する。
【０００６】
内輪１１０の外周面は凸球面状であるが、より詳しくは、図１０（Ａ）に示すように３つの部分からなっている。すなわち、幅方向中央部の円筒状部分１１４と、幅方向両端部の球面状部分１１６ａ、１１６ｂである。球面状部分１１６ａ、１１６ｂの曲率半径は相等しく、符号Ｒで示してある。球面状部分１１６ａ、１１６ｂの曲率中心は、内輪１１０の軸線上の、幅中心を越えたところに位置している。各曲率中心の幅中心からのオフセット量を符号Ｆで示してある。
【０００７】
図１０（Ｃ）に示すように、外輪１２０もリング状で、内周にボール溝１２２ａ，１２２ｂが形成してある。外輪１２０にはボルトを通すための複数の貫通孔１２４が円周方向に等間隔に形成してある。外輪１２０の内周面１２６は円筒状に形成されている。
【０００８】
内輪１１０の、互いに隣り合ったボール溝１１２ａ、１１２ｂは、内輪１１０の軸線に対して互いに逆方向に傾いている。外輪１２０の、互いに隣り合ったボール溝１２２ａ、１２２ｂも、外輪１２０の軸線に対して互いに逆方向に傾いている。対をなす内輪１１０のボール溝１１２ａと外輪１２０のボール溝１２２ａ、または、内輪１１０のボール溝１１２ｂと外輪１２０のボール溝１２２ｂも互いに逆方向に傾いている。そして、対をなす内輪１１０のボール溝と外輪１２０のボール溝との間に１個ずつ、ボール１３０が組み込んである。
【０００９】
ケージ１４０は、図１０（Ｂ）に示すように、円周方向に所定の間隔で配置した複数のポケット１４２を有している。ポケット１４２はボール１３０を収容するためのもので、ケージ１４０を半径方向に貫通している。図１０（Ｂ）に示すように、ケージ１４０の内周面１４４と外周面１４６は同心の球面状で、内周面１４４の曲率半径を符号Ｒで示してある。ケージ１４０の内周面１４４と外周面１４６の曲率中心はケージ１４０の軸線上にあり、ケージ１４０の幅中心と一致している。
【００１０】
潤滑グリースの洩れを防止し、また、異物が侵入するのを防止するため、ブーツ１６０を取り付けて使用するのが一般的である。外輪１２０の、ブーツ１６０とは反対側の端面にエンドプレート１８０が取り付けてある。
【００１１】
クロスグルーブ型等速自在継手は、軸方向変位の規制機構（ストッパ）の違いによって、フロートタイプとノンフロートタイプの２種類がある。フロートタイプは、内輪１１０とケージ１４０の干渉によって軸方向変位を規制するようにしている。すなわち、図１１に示すように、ケージ１４０の最小内径よりも内輪１１０の最大外径を大きく設定し、内輪１１０とケージ１４０の干渉によって軸方向変位を規制するようにしている。
【００１２】
図１２（Ａ）は、図１１に示す中立位置から、内輪１１０が図の左側に移動して内輪１１０の外周面がケージ１４０の内周面に接触した状態を示している。等速自在継手では常にボールは「２等分面」にある。したがって、外輪１２０に対して内輪が軸方向に２だけ移動すると、ケージ１４０は同じ方向に１だけ移動する。そして、ケージ１４０と内輪１１０が干渉した時点でそれ以上その方向には移動できなくなる。
【００１３】
図１２（Ｂ）はスライド線図と呼ばれるもので、横軸の「スライドイン」はエンドプレート側にシャフトを押し込む操作を意味し、内輪とケージの干渉によって軸方向変位が規制される。「スライドアウト」はブーツ側に引っ張り出す操作を意味し、内輪とケージの干渉によって軸方向変位が規制される。縦軸は「作動角」を表し、ブーツアダプタとブーツバンド（シャフトのブーツ取り付け位置）が干渉すると、それ以上軸方向変位も角度変位も取れない。
【００１４】
ノンフロートタイプは、図１３および図１４に示すように、軸方向変位を大きくとれるようにケージ１４０の最小内径よりも内輪１１０の最大外径を小さく設定し、ボール１３０とケージ１４０の干渉によって軸方向変位を規制するようにしている。ボール１３０が軸方向に移動すると、ボール溝が傾いていることから、図１４（Ｂ）に示すようにボール１３０は円周方向にも移動する。スライドイン時の最大ストローク移動した時、ボール１３０はケージポケット１４２内を円周方向に移動して柱部に干渉するにいたる。クロスグルーブ型等速自在継手は隣り合うボール溝が逆方向に傾斜しているため、ボールは柱部を挟み込む状態で干渉し、それ以上移動できなくなる。ボール１３０が円周方向に移動できなくなると、同時に軸方向にも移動できなくなる。このようにして軸方向変位が規制される。なお、図１４（Ａ）から分かるように、ボールとケージの干渉による軸方向変位が規制されるのはスライドイン時のみで、スライドアウト時はボール１３０とブーツアダプタの干渉によって軸方向変位が規制される。図１４（Ｃ）は上述の図１２（Ｂ）と類似のスライド線図である。このスライド線図における「ボールとケージの干渉」は、ボール１３０が円周方向に移動してケージ１４０の柱部と干渉し、それ以上移動できないことを表している。
【００１５】
従来、６個のボールを使用するタイプが一般的であったところ、特許文献１、２では、１０個のボールを使用することで、軸方向変位（スライドストローク）を大きく取っても最大作動角が小さくならず、折り曲げ時の引掛かりが少なく、かつ等速性に優れた、より高性能なクロスグルーブ型等速自在継手の提案がなされている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【００１６】
【特許文献１】特開２００６−２６６４２３号公報
【特許文献２】特開２００６−２６６４２４号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【００１７】
１０個のボールを使用するクロスグルーブ型等速自在継手は、６個のボールを使用するものと比較して、ボール径を小さくしてその分だけボール数を増やすことができるため、負荷容量を低下させることなくコンパクト化が図れ、等速性にも優れている。しかし、軸方向変位の規制を内輪とケージの干渉によって行うフロートタイプの場合、６個のボールを使用するものと同様の設計を採用すると、ボールがボール溝の端まで移動した時に負荷容量が大幅に低下するという問題がある。
【００１８】
６個のボールを使用する従来のクロスグルーブ型等速自在継手は、所定のスライドストロークを確保するために、内輪外周面の球面部の中心を軸方向にオフセットさせてある。オフセット量はスライドストロークに合わせて決められるため、スライドストロークを大きく取るためにはオフセット量を大きくする必要がある。１０個のボールを使用するタイプでは、ボール径が小さいためボール溝深さが全体的に浅い。そのため、オフセットの設定を従来のクロスグルーブ型等速自在継手と同様にした場合、内輪の両端部でボール溝深さが著しく浅くなり、負荷容量が大幅に低下する。
【００１９】
そこで、この発明の目的は、軸方向変位の規制を内輪とケージの干渉によって行うフロートタイプのクロスグルーブ型等速自在継手において、負荷容量を向上させることにある。
【課題を解決するための手段】
【００２０】
この発明は、内輪の外周面の球面部に関しては従来と同様に中心を軸方向にオフセットさせるが、オフセット量を小さくして内輪の両端部におけるボール溝深さを確保する。これによって負荷容量が向上する。しかし、そのままではスライドストロークが確保できないため、ケージ内周面の球面中心を、内輪の球面部中心のオフセットとは逆方向に、軸方向にオフセットさせることにより、スライドストロークを従来型と同程度確保する。
【００２１】
すなわち、この発明のクロスグルーブ型等速自在継手は、軸線に対して互いに逆方向に傾いたボール溝１２ａ、１２ｂを円周方向に交互に形成した外周面を有する内輪１０と、軸線に対して互いに逆方向に傾いたボール溝２２ａ、２２ｂを円周方向に交互に形成した内周面を有する外輪２０と、対をなす内輪１０のボール溝１２ａ、１２ｂと外輪２０のボール溝２２ａ、２２ｂとの交差部に組み込んだボール３０と、内輪１０と外輪２０との間に介在してボール３０を同一平面に保持するケージ４０とを有し、内輪１０の外周面の最大径がケージ４０の内周面の最小径より大きく、内輪１０の外周面の幅方向両端部に、内輪１０の幅中心を越えて所定距離オフセットさせた位置に曲率中心をもつ球面状部分１６ａ、１６ｂを設け、かつ、ケージ４０の内周面に、幅方向中央部の円筒状部分４４と、両端部の、ケージ４０の幅中心から外側に所定距離オフセットさせた位置に曲率中心をもつ球面状部分４６ａ、４６ｂを設けたことを特徴とするものである。
【００２２】
内輪１０の球面状部分１６ａ、１６ｂの曲率中心のオフセットについて、内輪１０の幅中心を越えてとは、言い換えるならば、内輪１０の幅中心を起点として当該球面状部分から遠ざかる方向に、の意である。また、ケージ４０の球面状部分４６ａ、４６ｂの曲率中心のオフセットについて、ケージ４０の幅中心から外側にとは、言い換えるならば、ケージ４０の幅中心を起点としてケージ４０の端面側に、の意である。
【００２３】
内輪１０の両端部の球面状部分１６ａ、１６ｂを、内輪２０の幅中心Ｏを越えて所定距離Ｆ’だけオフセットさせた位置に曲率中心Ｏａ、Ｏｂをもつ球面状部分とし、幅中心Ｏから曲率中心Ｏａ、Ｏｂまでの距離すなわちオフセット量Ｆ’を従来のオフセット量Ｆに比べて小さくすることにより、同じ曲率半径Ｒであっても、内輪１０の両端部における溝深さが従来よりも深くなる。このようにして、内輪１０の両端部におけるボール溝１２ａ、１２ｂの深さを確保する。
【００２４】
具体例を挙げるならば、同一サイズ、同一スライド量の等速自在継手の場合、オフセット量Ｆ´は従来のオフセット量Ｆに対して５０％〜８０％に設定するのが望ましい。オフセット量Ｆ´が従来のオフセット量Ｆの８０％を越えると、両端面におけるボール溝深さが浅くなり、負荷容量が不足してしまうという問題がある。逆にオフセット量Ｆ´が従来のオフセット量Ｆの５０％を下回ると、スライド量を確保するためにケージ内径を大きくする必要があり、その結果、ケージ肉厚が薄くなり強度が低下するという問題がある。
【００２５】
ケージ４０の内周面を、幅方向中央部の円筒状部分４４と、両端部の球面状部分４６ａ、４６ｂとの３つの部分で構成することにより、従来のように内周面１４４を外周面１４６と同心の凹球面状とした場合に比べて、ケージ４０の柱中央部の肉厚が増す（ｔ＜Ｔ）。
【００２６】
ボール３０の数は任意である。具体例を挙げるならば、１０個（請求項２）、８個（請求項３）、６個（請求項４）などである。すなわち、ボール数が６または８のものについても、同様の設計を行うことで同様の効果が得られる。もっとも、ボール数が６または８のものは、ボール数が１０のものに比べて、内輪、ケージの重量が増えるなどのデメリットが伴うため、その点に関しては別途対策を講じる必要がある。
【００２７】
内輪１０の軸線とボール溝１２ａ、１２ｂとの交差角および外輪２０の軸線とボール溝２２ａ、２２ｂとの交差角はボール３０の数によって変化し、ボール数が１０の場合は４°〜１０°（請求項５）、ボール数が８の場合は６°〜１５°（請求項６）、ボール数が６の場合は８°〜２０°（請求項７）が好適である。これらの範囲よりも交差角が小さいと、折り曲げ時に引っ掛かり現象が発生しやすくなり、また、等速性が低下する、といった問題がある。逆に上記範囲よりも交差角が大きくなると、隣り合うボール溝が交差してしまい、継手として成立しなくなる。
【００２８】
この発明のクロスグルーブ型等速自在継手は、例えば、自動車のプロペラシャフト用（請求項８）として、またはドライブシャフト用（請求項９）として利用することができる。クロスグルーブ型等速自在継手は、その構造上、ボール３０とボール溝１２ａ、１２ｂ、２２ａ、２２ｂとの間のがたつきが少ないため、好適な用途として、がたつきを嫌う自動車のドライブシャフトやプロペラシャフトを挙げることができる。
【発明の効果】
【００２９】
この発明によれば、内輪１０の両端部のボール溝１２ａ、１２ｂの深さが確保されるため、負荷容量が低下せず、耐久性が向上する。すなわち、クロスグルーブ型等速自在継手では、ボール溝の溝底は軸線と平行であるため、内輪１０のボール溝１２ａ、１２ｂの場合、内輪１０の外周面形状によって溝深さが決まる。この発明は、内輪１０の両端部の球面状部分１６ａ、１６ｂを、内輪１０の幅中心Ｏを越えて所定距離Ｆ’だけオフセットさせた位置に曲率中心Ｏａ、Ｏｂをもつ球面状部分としたことによって、幅中心Ｏから曲率中心Ｏａ、Ｏｂまでの距離すなわちオフセット量Ｆ’が従来（Ｆ）に比べて小さくなる。その結果、同じ曲率半径Ｒであっても、内輪１０の両端部における溝深さが従来よりも深くなる。このようにして、内輪１０の両端部におけるボール溝１２ａ、１２ｂの深さを確保することができる。
【００３０】
しかも、ケージ４０の内周面を幅方向中央部の円筒状部分４４とその両側の球面状部分４６ａ、４６ｂで形成し、球面状部分４６ａ、４６ｂの曲率中心Ｏｃａ、Ｏｃｂを軸方向にオフセットさせて、幅方向中央部に円筒状部分４４を設けることで、ケージ４０の柱中央部の肉厚Ｔを確保できるため、ケージ強度が向上するという効果がある。
【図面の簡単な説明】
【００３１】
【図１】（Ａ）は内輪の断面図、（Ｂ）はケージの断面図、（Ｃ）は外輪の断面図であ  る。
【図２】この発明の実施の形態を示すクロスグルーブ型等速自在継手の縦断面図である  。
【図３】ボール溝の展開図である。
【図４】ボール溝の横断面図である。
【図５】（Ａ）は実施例の内輪の半断面図、（Ｂ）は斜視図である。
【図６】（Ａ）は比較用の内輪の半断面図、（Ｂ）は斜視図である。
【図７】（Ａ）は実施例のケージの断面図、（Ｂ）は従来例のケージの断面図である。
【図８】ストロークエンドにおける状態を示す縦断面図であって、（Ａ）は従来例、（  Ｂ）は実施例を示す。
【図９】従来のクロスグルーブ型等速自在継手の縦断面図である。
【図１０】（Ａ）は図９における内輪の断面図、（Ｂ）は図９におけるケージの断面図  、（Ｃ）は図９における外輪の断面図である。
【図１１】フロートタイプのクロスグルーブ型等速自在継手の縦断面図である。
【図１２】（Ａ）はストロークエンドにおける状態を示す縦断面図、（Ｂ）は作動角を加味した干渉状態を示す線図である。
【図１３】（Ａ）はノンフロートタイプのクロスグルーブ型等速自在継手の縦断面図、（Ｂ）は展開図である。
【図１４】（Ａ）はストロークエンドにおける状態を示す縦断面図、（Ｂ）は展開図、（Ｃ）は作動角を加味した干渉状態を示す線図である。
【発明を実施するための形態】
【００３２】
以下、プロペラシャフト用に適用した場合を例示した図面に従ってこの発明の実施の形態を説明する。
【００３３】
図１は、図２に示すクロスグルーブ型等速自在継手における構成要素を個別に示したものである。図２に示すように、クロスグルーブ型等速自在継手は、内側継手部材としての内輪１０と、外側継手部材としての外輪２０と、転がり部材としての複数のボール３０と、ボール３０を保持するケージ４０を具備している。内輪１０を原動軸または従動軸と接続し、外輪２０を従動軸または原動軸と接続し、両軸間で角度変位および軸方向変位を許容しつつトルク伝達を行うことができる（しゅう動式等速自在継手）。
【００３４】
図１（Ａ）に示すように、内輪１０はリング状で、外周にボール溝１２ａ，１２ｂが形成してある。図１（Ｃ）に示すように、外輪２０もリング状で、内周にボール溝２２ａ、２２ｂが形成してある。図３はボール溝の展開図であって、実線は内輪１０のボール溝１２ａ、１２ｂを表し、二点鎖線は外輪２０のボール溝２２ａ、２２ｂを表している。図示するように、内輪１０のボール溝１２ａ、１２ｂは内輪１０の軸線に対して互いに逆方向に傾いており、円周方向に交互に配置してある。外輪２０のボール溝２４ａ、２４ｂは外輪２０の軸線に対して互いに逆方向に傾いており、円周方向に交互に配置してある。軸線に対する各ボール溝１２ａ、１２ｂ、２２ａ、２２ｂの交差角を符号βで表してある。
【００３５】
対をなす内輪１０のボール溝１２ａと外輪２０のボール溝２２ａ、または、内輪１０のボール溝１２ｂと外輪２０のボール溝２２ｂの交差部に１個ずつ、ボール３０が組み込んである。この実施例では、内輪１０のボール溝１２ａ，１２ｂと外輪２０のボール溝２２ａ，２２ｂがそれぞれ１０本あり、したがってボール３０の数も１０である。交差角βはボール３０の数によって変化し、具体例を挙げるならば、ボール３０の数が１０の場合は４°〜１０°、ボール３０の数が８の場合は６°〜１５°、ボール３０の数が６の場合は８°〜２０°が好適である。
【００３６】
図４に示すように、内輪１０および外輪２０のボール溝１２ａ、１２ｂ、２２ａ、２２ｂは一般的にゴシックアーチまたは楕円の断面形状をしており、ボール３０とボール溝１２ａ、１２ｂ、２２ａ、２２ｂとの関係は、アンギュラコンタクトとなっている。図４中、符号αは接触角を表している。
【００３７】
内輪１０の外周面は凸球面状であるが、より詳しくは、３つの部分からなっている。すなわち、幅方向中央部の円筒面部分１４と、幅方向両端部の球面部分１６ａ、１６ｂである。球面部分１６ａ、１６ｂの曲率半径は相等しく、符号Ｒで示してある。球面部分１６ａ、１６ｂの曲率中心Ｏａ、Ｏｂは、内輪１０の軸線上の、幅中心Ｏを越えたところに位置している。曲率中心Ｏａ、Ｏｂの幅中心Ｏからのオフセット量を符号Ｆ´で示してある。ここで、内輪１０の幅中心を越えてとは、内輪１０の幅中心を起点として当該球面状部分から遠ざかる方向に、と言い換えることができる。
【００３８】
内輪１０の両端部におけるボール溝１２ａ、１２ｂの深さを確保するため、オフセット量Ｆ´は、従来型におけるオフセット量Ｆ（図１０（Ａ））よりも小さく設定する。クロスグルーブ型等速自在継手では、ボール溝１２ａ、１２ｂの溝底は軸線と平行であるため、内輪１０のボール溝１２ａ、１２ｂの場合、内輪１０の外周面形状によって溝深さが決まる。そこで、内輪１０の両端部の球面状部分１６ａ、１６ｂを、内輪１０の幅中心Ｏを越えて所定距離（Ｆ´）オフセットさせた位置に曲率中心Ｏａ、Ｏｂをもつ球面状とすることによって、幅中心Ｏから曲率中心Ｏａ、Ｏｂまでの距離すなわちオフセット量Ｆ´が従来型におけるオフセット量Ｆ（図１０（Ａ））に比べて小さくなる。その結果、同じ曲率半径Ｒであっても、内輪１０の両端部における溝深さが従来よりも深くなる。
【００３９】
ボール溝の仕上げ加工には研削や焼入れ鋼切削といった機械加工を採用することができる。とくに焼入れ鋼切削は、ＣＢＮ等の高硬度の工具を用いて焼入れ後に切削を行うもので、クーラントを使用しないドライカットが可能であることから、焼入れ後に切削するため熱処理変形が少なく寸法精度が高い、サイクルタイムが短く加工費が低廉である、環境に対する負荷が少ない、などの研削に比べて有利な点がある。
【００４０】
図１（Ｂ）に示すように、ケージ４０は、円周方向に所定の間隔で配置した複数のポケット４２を有している。ポケット４２はボール３０を収容するためのもので、ケージ４０を半径方向に貫通している。ケージ４０の内周面は凹球面状であるが、より詳しくは３つの部分からなっている。すなわち、幅方向中央部の円筒面部分４４と、幅方向両端部の球面状部分４６ａ、４６ｂである。球面状部分４６ａ、４６ｂの曲率半径は相等しく、符号Ｒで示してある。球面状部分４６ａ、４６ｂの曲率中心Ｏｃａ、Ｏｃｂは、ケージ４０の軸線上の、幅中心Ｏｃから互いに反対側にオフセットした位置にあり、オフセット量を符号ｆで示してある。ここで、ケージの幅中心から外側にとは、ケージ４０の幅中心Ｏｃを起点として当該球面状部分（４６ａまたは４６ｂ）が位置する端面側に、と言い換えることができる。ケージ４０の外周面４８は凸球面（の一部）であって、その曲率中心はケージ４０の軸線上にあり、ケージ４０の幅中心Ｏｃと一致している。
【００４１】
内輪１０はスプライン孔１８を有し、このスプライン孔１８にシャフト５０のスプライン軸５２を挿入し、シャフト５０に形成した環状溝５６に止め輪５８を装着することにより、内輪１０をシャフト５０上に位置決めして固定する。
【００４２】
潤滑グリースの洩れを防止し、また、異物が侵入するのを防止するため、ブーツ６０を取り付けて使用するのが一般的である。ここでは、ブーツ６０はブーツ本体６２とブーツアダプタ７０とで構成されている。ブーツ本体６２はゴム等の可撓性材料から成形したＵ字形の折り返し部をもった一山タイプである。ブーツ本体６２の小径端部６４はシャフト５０のブーツ溝５４にはめてブーツバンド６８で締め付けることにより固定する。ブーツ本体６２の大径端部６６は金属製のブーツアダプタ７０の円筒部７２の先端縁に巻き込んで固定する。ブーツアダプタ７０の円筒部７２の基端部には半径方向に延びるフランジ部７４が形成してあり、このフランジ部７４を外輪２０の端面に当てて取り付けてある。フランジ部７４には上述のボルトを通すための貫通孔７６が複数形成してある。フランジ部７４の外周端縁は、円筒形状に折り曲げて外輪２０の外周面にかぶせてある。ブーツアダプタ７０には、外輪２０のボール溝２２ａ、２２ｂと同位相で、ボール３０と干渉しないようにするための凹球面部７８が形成してある。
【００４３】
外輪２０は締結用のボルトを通すための複数の貫通孔２４が円周方向に等間隔に形成してある。外輪２０の内周面２６は円筒形状である。外輪２０の、ブーツアダプタ７０とは反対側の端面にエンドプレート８０が取り付けてある。エンドプレート８０は膨出部８２とフランジ部８４とからなり、フランジ部８４を外輪２０の端面に当てて取り付けてある。フランジ部８４の外周端縁は外輪２０の外周面にかぶさるように折り曲げてある。エンドプレート８０のフランジ部８４にもボルトを通すための貫通孔８６が複数形成してある。
【００４４】
外輪２０の両端面には凹部２８が設けてあり、それぞれ、ブーツアダプタ７０のフランジ部７４との間、エンドプレート８０のフランジ部８４との間に、Ｏリングまたはパッキン８８が介在させてある。
【００４５】
外輪２０のエンドプレート８０側の端面の外周部分に小径段部２９（図１（Ｃ））が形成してあり、エンドプレート８０のフランジ部８４の外周縁を折り曲げて小径段部２９に係合させてある。図示は省略したが、たとえばプロペラシャフトのコンパニオンフランジをエンドプレート８０のフランジ部８４の上に被せ、コンパニオンフランジ、エンドプレート８０、外輪２０、ブーツアダプタ７０の貫通孔８６、２４、７６に通してナットで締め付ける。
【００４６】
図５（Ａ）は図１（Ａ）に相当し、図５（Ｂ）は図１（Ａ）に示した内輪２０の斜視図である。図６（Ａ）および図６（Ｂ）は、比較例の内輪を図５（Ａ）および（Ｂ）と対比して示したもので、対比のため符号も同じものを使用してある。図５（Ａ）と図６（Ａ）を対比すれば明らかなように、比較例におけるオフセット量Ｆは実施例におけるオフセット量Ｆ’より大きい（Ｆ’＜Ｆ）。その結果、比較例の内輪１０では外周面は２つの球面部分で形成され、内輪１０の両端部ではボール溝１２ａ（１２ｂ）の深さが急激に浅くなっている。つまり、オフセット量Ｆ’（図５（Ａ））を小さくするほど内輪１０の両端部における溝深さが確保できる。
【００４７】
オフセット量Ｆ´は、同一サイズ、同一スライド量の等速自在継手の場合、従来のオフセット量Ｆの５０％〜８０％に設定するのが望ましい。オフセット量Ｆ´が従来のオフセット量Ｆの８０％よりも大きいと、両端面におけるボール溝深さが浅くなり（図６参照）、負荷容量が不足してしまう。逆にオフセット量Ｆ´が従来のオフセット量Ｆの５０％よりも小さいと、スライド量を確保するためにケージ内径を大きくする必要があり、その結果、ケージ肉厚が薄くなり強度が低下する。
【００４８】
図７（Ａ）と図７（Ｂ）は、図１（Ｂ）と図１０（Ｂ）をスケールを等しくして対比して示したものである。図７（Ａ）に示す実施例のケージ４０は、内周面が円筒状部分４４と球面状部分４６ａ、４６ｂからなっているのに対して、図７（Ｂ）に示す従来例のケージ１４０は、内周面１４４が外周面と同心の凹球面状である。実施例のケージ４０は、幅方向の中央に円筒状部分を設けたことにより、ケージ４０の柱中央部の肉厚Ｔが従来例のケージ１４０における柱部肉厚ｔよりも厚くなっている（Ｔ＞ｔ）。
【００４９】
図８（Ａ）は従来例を示す図９に対応し、図８（Ｂ）は実施例を示す図２に対応し、それぞれ同じストロークＬだけスライドインした状態を示している。
【００５０】
プロペラシャフト用に適用した場合を例にとって説明したが、この発明はドライブシャフト用にも同様に適用することができる。すなわち、プロペラシャフトもドライブシャフトも、中間シャフトとその両端に取り付けた等速自在継手とで構成される点で共通し、この発明の実施をするうえで実質的な違いはない。
【符号の説明】
【００５１】
１０  内輪（内側継手部材）
１２ａ，１２ｂ  ボール溝
１４  円筒状部分
１６ａ、１６ｂ  球面状部分
１８  スプライン孔
２０  外輪（外側継手部材）
２２ａ，２２ｂ  ボール溝
２４  貫通孔
２６  内周面
２８  凹部
２９  小径段部
３０  ボール（転がり部材）
４０  ケージ
４２  ポケット
４４  円筒状部分
４６ａ、４６ｂ  球面状部分
４８  外周面
５０  シャフト
５２  スプライン軸
５４  ブーツ溝
５６  環状溝
５８  止め輪
６０  ブーツ
６２  ブーツ本体
６４  小径部
６６  大径部
６８  ブーツバンド
７０  ブーツアダプタ
７２  円筒部
７４  フランジ部
７６  貫通孔
７８  凹部
８０  エンドプレート
８２  膨出部
８４  フランジ部
８６  ボルト孔
８８  パッキン
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
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【図６】
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【図７】
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【図８】
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【図９】
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【図１０】
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【図１１】
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【図１２】
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【図１３】
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【図１４】
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